【电路收藏】如何设计单极性恒流源电路？-KIA MOS管
单极性恒流源电路设计
得到稳定的电流输出是极其简单的事情，最简单的方法就是使用电流镜：两个完全相同的晶体管（采用同一块芯片制造，从而工艺、尺寸和温度都完全一致），如图1所示相连。
两个器件的基极-射极电压相同，因此流入集电极T2的输出电流等于流入集电极T1的输入电流。
此分析假设T1和T2相同且等温，并且它们的电流增益极高，以至于可忽略基极电流。它还会忽略早期电压，使集电极电流随集电极电压变化而改变。
可采用NPN或PNP晶体管组成这些电流镜。将n个晶体管并联组成T2，则输出电流为输入电流的n倍，如图2a所示。若T1由m个晶体管组成，T2由n个晶体管组成，则输出电流将是输入电流的n/m倍，如图2b所示。
若早期电压影响很大，则可使用略为复杂的威尔逊电流镜降至最低。3晶体管和4晶体管版本如图3所示。4晶体管版本更为精确，且具有更宽的动态范围。
需要跨导放大器(voltage_in/current_out)时，可使用一个单电源运算放大器、一个BJT或FET(MOSFET通常是最佳选择，因为它不存在基极电流误差)以及一个定义跨导值的精密电阻来组成，如图4所示。
该电路简单、价格不高。MOSFET栅极上的电压可设置MOSFET中的电流和R1，使R1上的电压V1等于输入电压VIN。
若单芯片IC中需要用到电流镜，则最好使用简单的晶体管电流镜。然而，若采用分立式电路，其匹配电阻高昂的价格(价格高是因为需求量有限，而非制造困难)将使图5中的运算放大器电流镜成为最便宜的技术。 该电流镜由跨导放大器和一个额外的电阻组成。
电流镜具有相对较高、有时非线性的输入阻抗，因此它们必须由高阻抗电流源(有时亦称为刚性电流源)提供电流。若输入电流必须具有低阻抗吸电流能力，则需使用运算放大器。图6所示为两个低ZIN电流镜。
采用基本电流镜和电流源，则输入和输出电流极性相同。通常，输出晶体管的射极/源极直接或通过检测电阻接地，且输出电流从集电极/漏极流入负载，其他端子连接直流电源。
这样做并非总是很方便，尤其当负载的一个端子需接地时。如图7所示，若电路采用其直流电源的射极/源极来构建，则不存在此问题。
若电流或电压输入参考地，则必须使用电平转换。有多个电路可以实现；而图8中的系统在很多场合下都适用。
这款简单的电路采用接地电流源驱动直流电源上的电流镜，从而驱动负载。注意，电流镜可能有增益，因此信号电流不需要像负载电流那么高。
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